El agua fría y caliente son formas líquidas de H2O, pero tienen diferentes densidades debido al efecto del calor en las moléculas de agua. Aunque la diferencia de densidad es leve, tiene un impacto significativo en fenómenos naturales como las corrientes oceánicas, donde las corrientes cálidas tienden a elevarse por encima de las frías.
Densidad del agua
El agua fría es siempre más densa que agua tibia; el cambio de densidad asciende a aproximadamente 4 décimas de uno por ciento entre casi congelación y 30 grados Celsius (86 grados Fahrenheit). Aunque pequeña, la diferencia permite que el agua caliente "flote" sobre el agua fría, un fenómeno que ocurre todos los días en los océanos del mundo.
Densidad del agua caliente
El motivo es que el agua caliente es menos denso que el agua fría es el calor en sí mismo. Cuando el calor se introduce en el agua (de una fuente como el Sol), sus moléculas son excitadas por la energía. Comienzan a moverse más rápido, por lo que cuando chocan entre sí, rebotan más lejos. El mayor espacio entre las moléculas de movimiento rápido disminuye la densidad.
Densidad de agua fría
El agua fría tiene mayor densidad que la caliente porque sus moléculas de agua son más lentas; las vibraciones y los movimientos son más lentos y menos energéticos. Las moléculas rebotan y se empujan menos, por lo que más pueden encajar en un espacio más pequeño. Debido a que están empaquetados más apretadamente, la densidad del agua es mayor.
Convección de agua
Como el agua tibia es menos densa, cuando se juntan el frío y el calor, el agua tibia sube hasta la parte superior; Los científicos llaman a esto "convección". Este proceso a veces crea un ciclo en el que el agua en la superficie de un lago se calienta durante el día, luego se enfría y se hunde durante la noche, creando una circulación lenta y continua desde las profundidades a la superficie y viceversa.
Corrientes oceánicas
Las masas de agua caliente se elevan sobre el agua fría en los océanos del mundo. Dadas las corrientes, el agua cálida y tropical se desplaza hacia los polos en un movimiento como una cinta transportadora, con aguas frías debajo. La división en temperaturas se llama termoclima. La Corriente del Golfo es un ejemplo de este fenómeno, y este ciclo de traer agua tropical tibia también afecta el clima en grandes áreas geográficas. Londres, por ejemplo, no es tan frío como Calgary, a pesar de que es la misma latitud, porque se beneficia de la Corriente del Golfo. Sin embargo, el agua del océano no siempre se mueve de forma pacífica. A veces, cuando el agua caliente y fría (y las masas de aire) se encuentran, el resultado es una tormenta o incluso un huracán.
